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沥青加铺层综合技术应用与研究

2019-12-06吴莹

中国科技纵横 2019年18期
关键词:水泥混凝土路面

吴莹

摘 要:相比沥青路面,水泥混凝土路面修复难度更大。加铺沥青混凝土面层是最常见的一种水泥路面修复方案,通过加铺层施工,可有效改善路面使用性能。本文结合具体工程案例,在做好旧水泥路面表面状况调查及评价工作之后,制定了沥青加铺层施工方案,通过规范施工工艺,进一步提升了工程施工质量,这对研究水泥混凝土路面加铺施工具有重要的现实意义。

关键词:沥青加铺层;水泥混凝土路面;强度检测

中图分类号:U416.2 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)18-0115-02

0 引言

改革开放以来,我国国民经济迅速增长,公路工程作为基础建设项目之一,随着经济的腾飞,公路建设规模越来越大,并对其质量提出了更高的要求。水泥路面作为我国公路路面的主要类型,此类路面路用性能良好,可有效提升路面质量。但由于交通量剧增,汽车轴载日益重型化等原因,水泥路面损坏问题严重。为此,必须重视水泥混凝土路面修復养护方法的合理选择。旧水泥混凝土加铺沥青混凝土,不仅能够充分利用原路面,还能降低施工难度,提高路面抗滑性能,改善路用使用性能。

1 工程概况

某公路工程为双向六车道,全长15.762km,属于复合式路面。自通车运营多年,车流量不断增大,且超载重载车辆较多,导致路面病害大量产生。为解决路面病害问题,如裂缝、沉陷等。提升道路通行能力,决定在调查了解路面状况之后,采取相对应的措施进行处理。为便于指导后期大面积施工,决定在施工前先选取500m为试验段,本路段为水泥路面,板块尺寸为5x4.5m,24cm为板设计厚度,20cm为水泥石屑基层,硬路肩。为保证旧路改造方案准确,需详细调查旧水泥路面实际情况。

2 旧水泥路面表面状况调查与评价

(1)路面状况指数调查。路面破损状况是路面整体稳定性、结构完整性的一个真实反映,本试验段病害统计情况如表1所示,经检测,本路段旧水泥路面状况指数PCI=92,评价等级为优。

(2)路面断板率调查。按照路段破损状况分析研究,可确定断裂类病害的板块数,经计算可知,11%为路面断板率,按照规范标准要求,评价等级为次等。

(3)路面行驶质量指数(RQI)计算。以10分制评定路面行驶质量,计算可知RQI为7.0,评价等级为良好。

(4)路面表面抗滑能力评定。在评定路面表面抗滑能力时,往往采用两项指标,即侧向力系数SFC或抗滑值SRV,构造深度,同样将路面抗滑能力划分为5个等级。根据计算结果可知,抗滑系数在35以下,则表明此试验段水泥混凝土面层具有较差抗滑能力,极易影响行车安全。

3 旧水泥路面强度检测分析

3.1 路面弯沉检测

在道路强度检测中,弯沉是主要指标之一,根据要求,可采用落锤式弯沉仪进行测定,50kN为FWD检测荷载设定值,基本等同于100KN行车轴荷载,各个测定点锤击次数为4次,并做好数据记录工作。测试结果如表2所示。

由表2可见,整体来讲水泥混凝土路面弯沉检测中,距离荷载中心距离越远,则弯沉值越小,则表明路面弯沉下降较为显著。

3.2 原路面强度检测

(1)取芯检测原路面厚度。取芯于FWD试验点处,通过钻芯取样法进行原路面厚度检测,100mm为钻头直径,钻取方式为全厚式。通过芯样观测可见,整体上芯样完整,但长度方面差距较大,范围在230~360mm。根据钻孔芯样量测高度进行旧混凝土面层厚度标准值计算,由此可得,厚度均值为252.2mm,厚度标准值为235.97mm,厚度标准差为15.66mm。由此可见,面层施工均匀性控制不佳,很难保证水泥面层整体性能。

(2)劈裂强度试验检测原路面强度。按照相关试验规程标准,通过水泥混凝土圆柱体劈裂抗拉强度试验进行强度测定。按照长径比2:1通过高精度双面锯对现场芯样进行精确切割,通过专用试验设备测定劈裂强度。可得4.79MPa为旧水泥混凝土弯拉强度标准值,而34GPa为旧混凝土弯拉弹性模量标准值。

综上分析,路面强度检测可知,板块完好情况下,仍具有较高强度。板块传荷能力较强,则表明板块承载能力良好。为改善路面使用功能,避免路面结构渗入水分,可采用沥青加铺层施工,从而减缓水泥路面性能衰减速率。因本路段与桥梁段相近,若铺筑沥青加铺层太厚,很难保证路面标高和桥梁标高一致,为此,建议采用超薄加铺层进行施工。

4 加铺层结构施工方案

为处治旧路面,根据旧路面调查表明,本路段面层损坏严重,抗滑能力差,结合施工条件,决定选择超薄沥青加铺层施工,即在原有水泥混凝土上,加铺2.5cm厚SAWI应力吸收防水粘结层+4.0cm厚AC-13C沥青混合料面层。加铺层结构如图1所示。

5 SAWI应力吸收防水粘结层施工工艺

施工环节是工程设计向实体转化的过程,直接影响整个工程的质量。相比常规混合料,SAWI混合料的特点为高含油量、细料多、铺设厚度小等。为此,在施工过程中应合理控制施工各个工序。

5.1 材料技术要求

沥青:特种聚合物改性沥青为防反射裂缝应力吸收层的胶结料,其特点为高温黏度、低温延度均高,属于高弹改性沥青,具有良好的路用性能。

集料:SAWI的级配要求,此层具有较细集料,为此,在集料选择时,必须对其砂当量、密度等指标进行充分考虑,确保满足施工要求。

5.2 SAWI混合料施工工艺

(1)旧水泥路面准备。SAWI层摊铺前,若路面过于光滑,需先做拉毛处理,并清理干净路表的杂物、泥土等。若接缝在12mm以上,可采用不膨胀材料进行填缝施工。若裂缝深度较大,则需做合缝施工。当接缝高差在10mm以上,应先填补,再找平。要求施工前,必须做好原水泥路面病害处治工作,保证其质量满足施工要求。

(2)运输施工。在整个运输过程中,尽可能降低混合料温度蒸发,可将防水篷布覆盖于自卸车顶部。与此同时,在装料前后,应始终保证车厢内洁净,为避免粘黏混合料,可将防黏剂均匀涂抹到底板与侧板部位。自卸车在卸料过程中应和摊铺机施工作业保持协调,尽可能降低摊铺中断次数,卸料时,混合料需全部卸到料斗内,从而避免混合料离析。

(3)摊铺施工。摊铺施工的作用是为了防治反射裂缝扩展,避免水分进入,根据要求,可在(2.5±0.5)cm控制铺层厚度,若铺层厚度太大,则会影响碾压施工,对路面高温稳定性极为不利;若铺层厚度太小,极易出现离析问題,对延缓反射裂缝产生不利。为此,必须合理控制摊铺厚度,保证摊铺质量。

整个摊铺施工,需采取型号相同的摊铺机进行施工,在分层摊铺前,需与设计要求核对,保证各摊铺厚度等参数满足规定。若混合料出现离析问题,需及时针对此类问题进行修补,及时处理。此外,要严控摊铺中断次数,若必须停顿,则时间不得超过5min。同时不允许任意转变行驶速度,或急转弯、掉头等,应有效提升平整度。

(4)碾压施工。SAWI混合料薄层温度下降过快,在常温30℃环境下,12min为有效碾压时间;在25℃条件下,6min为有效碾压时间;为此,在摊铺机后应及时进行碾压施工。因SAWI具有较高含油量,铺层较薄,初压时,可采用10t钢轮压路机进行2~3遍静压施工。复压时,为避免混合料粘轮,不允许采用胶轮压路机施工,同样采用静压法进行碾压施工,避免毁坏路面。终压是为了消除显著轮迹,保证路面平整,一般可进行2~4遍碾压即可。要求在完成碾压施工后,需在97%左右控制压实度。

(5)表观状况。待完成上述作业后,需及时观测路表情况,查看是否存在油斑或轻微油带现象,若无此现象,则说明用油量不足,若油斑面积过大,则表明用油量太多。碾压施工结束后,应保证路面结构紧密,若现少量0.3x0.3m拥起现象,无需处理。若拥起情况过多,则说明混合料与施工要求不符,需及时查找原因进行处理。

(6)试验路现状调查。自结束施工通车之后,本路段路表功能大幅提升,有效改善了行车舒适性,降低了行车噪音。为确保超薄沥青加铺层施工效果良好,于工后半年进行路面调查,结果表明,路面状况良好,整体性良好,未见反射裂缝,及车辙、水损害等病害,表明施工效果良好。

6 结语

综上所述,裂缝、断板等作为水泥混凝土路面主要病害,一直以来都是国内外急需攻克的技术难题。大量病害的产生,不利于路基路面稳定,更会影响行车舒适性及安全。为此,做好水泥混凝土路面修复施工极为关键。本文通过超薄沥青加铺层施工工艺进行旧水泥混凝土路面加铺改造,可全面提高路面施工质量,推进我国公路建设事业持续、健康发展。

参考文献

[1] 宁建荣.水泥路面加铺沥青面层施工工艺研究[J].城市建筑,2016(24):280.

[2] 白永寿,张双成.浅谈水泥路面改造加铺沥青面层施工技术[J].建筑工程技术与设计,2018(27):963.

[3] 郑彩虹.浅谈水泥路面加铺沥青面层施工技术[J].四川水泥,2016(5):31.

[4] 谷冉冉,王伟平.旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层改造技术[J].城市建设理论研究,2014(12):1362.

[5] 陈登,李维徽.水泥混凝土路面沥青加铺层的优化设计[J].交通世界(中旬刊),2018(10):51-52.

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